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문제 정의
- 이에 본 연구에서는 칠면초를 다양한 기능성식품 소재, 화장품, 의약품 소재로 이용하기 위한 기초 자료를 마련하기 위해 용매별 분획 추출하여 다양한 방법으로 이들의 항산화성을 측정하였고, 기존에 알려진 항산화제인 ascorbic acid 및 BHA와 비교함으로써 칠면초 분획 추출물의 기능성 소재로서의 활용 가능성을 모색하고자 하였다. 또한 칠면초 내의 총 폴리페놀의 함량을 측정하여 항산화능의 연관을 확인하였다.
- 칠면초(Suaeda japonica)를 식품 및 공중보건 산업에서 활용하기 위한 기초자료를 마련하기 위하여 항산화성을 측정해 보았다. 칠면초 분획 추출물의 폴리페놀 함량을 측정한결과 ethyl acetate 추출물의 폴리페놀 함량이 21.
가설 설정
- 2)Values with different letters within the same column are significantly different (p<0.05).
제안 방법
- Blank는 시료 대신 메탄올을 넣어 측정하였다. BHA와 ascorbic acid를 1 mg/mL 농도로 제조하여 대조군으로 사용하였고, 0.125, 0.25, 0.5, 1, 2.5 및 5 mM의 농도로 반복하여 작성한 FeSO4의 검량식에 대입하여 환산하였다.
- 각 칠면초 분액 추출물의 폴리페놀 성분을 확인한 후 항산화 활성을 측정하였다. 하나의 황산화 활성 측정 방법으로 모든 라디칼의 생성 원인이나 복잡한 생물계에서의 항산화 활성을 설명할 수 없기 때문에 본 연구에서는 β-carotene bleaching assay, DPPH radical scavenging activity, FRAP assay, TBARS value 등을 이용하여 각 분획에 대한 황산화 활성을 확인하였다.
- 이에 본 연구에서는 칠면초를 다양한 기능성식품 소재, 화장품, 의약품 소재로 이용하기 위한 기초 자료를 마련하기 위해 용매별 분획 추출하여 다양한 방법으로 이들의 항산화성을 측정하였고, 기존에 알려진 항산화제인 ascorbic acid 및 BHA와 비교함으로써 칠면초 분획 추출물의 기능성 소재로서의 활용 가능성을 모색하고자 하였다. 또한 칠면초 내의 총 폴리페놀의 함량을 측정하여 항산화능의 연관을 확인하였다.
- β-carotene 용액은 시간이 지남에 따라 탈색이 심해져 흡광도가 감소하였으며, 각각의 추출물은 서로 다른 탈색정도를 보여주었다. 무첨가군에는 시료 대신 methanol을 첨가하여 실험하였다. 칠면초 butanol 추출물이 다른 추출물보다 흡광도의 감소 정도가 더 적었으며 다음으로 ethyl acetate, methanol, water 추출물 순이었다.
- , Springfield Mill, Kent, England)로 여과한 뒤 농축하여 methanol 엑스를 얻었다. 얻어진 methanol 추출물에 증류수를 넣어 녹인후, ethyl acetate 용액을 1:1이 되게 혼합한 후 분획 깔때기를 이용하여 ethyl acetate 층을 분리한 다음 ethyl acetate 층은 농축하여 ethyl acetate 엑스를 얻고, 잔여의 water 층에 n-butanol을 water 층과 1:1이 되도록 혼합한 후 분배하여 얻어지는 n-butanol 층과 water 층을 농축하여 n-butanol 엑스와 water 엑스를 각각 얻었다. 얻어진 용매 추출물 들은 40℃에서 농축한 뒤 감압 건조시켰다.
- 이 용액 5 mL에 각 추출물을 건조 후 5 mg/mL의 농도로 용해시킨 시료 200 μL를 넣은 후 470 nm에서 흡광도를 측정하였다. 최초 흡광도를 측정한 후 반응용액을 50℃ 수욕에 보관하면서 15분 간격으로 최대 120분까지 측정하였고, 실험을 통하여 측정된 흡광도를 기준으로 항산화지수(Antioxidant index; AI)를 다음의 계산식에 의하여 계산하였다. BHA를 1 mg/mL 농도로 제조하여 대조군으로 사용하였다.
- 칠면초 추출물의 지질산패도(TBARS)의 측정은 분쇄돈육 5 g을 15 mL 증류수와 칠면초 추출물 1 mL과 함께 균질기(DIAX 900, Heidolph Co. Ltd., Germany)를 사용하여 균질화하였다. 균질화된 시료를 37℃ 항온수조에서 저장하면서 0, 60, 120분 후에 시료 1 mL을 취하여 2-thiobarbituric acid(TBA)/trichloroacetic acid(TCA) 용액(20 mM TBA in 15% TCA) 2 mL과 50 μL BHA를 혼합한 후 90℃ 수조에서 15분간 가열한 후 얼음물에서 10분간 냉각하였다.
- 하나의 황산화 활성 측정 방법으로 모든 라디칼의 생성 원인이나 복잡한 생물계에서의 항산화 활성을 설명할 수 없기 때문에 본 연구에서는 β-carotene bleaching assay, DPPH radical scavenging activity, FRAP assay, TBARS value 등을 이용하여 각 분획에 대한 황산화 활성을 확인하였다.
대상 데이터
- , Seoul, Korea)를 이용하여 600×g에서 20분 동안 원심분리한 후 그 상등액을 분광광도계(UV 1600PC, Shimadzu)를 이용하여 532 nm에서 측정하였다. 대조구는 칠면초 추출물 대신 메탄올을 사용하였다. 측정된 흡광도를 기준으로 표준곡선에 따라 TBARS 값을 mg malondialdehydes/kg sample로 계산하였다.
- 본 연구에서 사용한 칠면초는 전라남도 순천 지역 일대의 해안가에서 채취하였다. 음건 세절한 칠면초 50 g에 methanol 500 mL을 가하여 25℃ 수욕 상에서 6시간 동안 환류 냉각하면서 추출하여 얻어진 methanol 용액을 Whatman filter paper No.
데이터처리
- 모든 실험은 3회 반복 실시하였으며, 얻어진 결과들은 SPSS software(14)에서 프로그램에 의한 ANOVA test를 이용하여 분산분석을 한 후 Duncan의 다중위검정을 실시하였다.
이론/모형
- 칠면초 분획 추출물의 DPPH 라디칼 소거능은 Blois의 방법(12)을 이용하여 측정하였다. 각 건조된 추출물을 5 mg/mL의 농도로 methanol에 용해시킨 시료 1 mL에 0.
- 칠면초 분획 추출물의 총 폴리페놀 함량은 Folin-Ciocalteu 방법(10)을 사용하여 분석하였다. 시료 0.
- 칠면초 추출물의 β-carotene bleaching assay는 Mattaus(11)의 방법을 참고하여 항산화 효과 변화를 측정하였다.
- 칠면초 추출물의 FRAP 측정 방법은 Benzie와 Strain의 방법(13)을 참고하여 측정하였다. FRAP reagent는 25 mL acetate buffer(300 mM, pH 3.
- 식품은 산화에 의해 생성된 과산화물이 2차 산화생성물로 분해되어 지방분해효소 및 미생물 대사 등에 의해 지질이 분해되므로 저장기간이 경과함에 따라 thiobarbituric acid reactive substance(TBARS) 값은 증가한다(22). 칠면초 추출물의 지질산패도를 TBARS 수준으로 조사하여 Fig. 4에 나타내었다. 모든 실험구간에서 저장 시간이 경과함에 따라 TBARS 값은 증가하는 경향이었다(p<0.
성능/효과
- β-carotene bleaching assay를 측정한 결과 칠면초 butanol 추출물의 흡광도 감소 정도가 가장 적었고 다음으로 ethyl acetate, methanol 및 water 추출물 순으로 나타났다.
- Butanol 추출물은 전자공여능, β-carotene bleaching assay 및 FRAP 실험에서 가장 높은 항산화 활성을 보여주었고, ethyl acetate 추출물은 폴리페놀 및 TBARS 측정 실험에서 높은 항산화 활성을 나타내어 칠면초 각각의 추출물에 다양한 항산화를 갖는 항산화제가 존재하는 것을 확인할 수 있었다.
- 각 추출물들의 FRAP value는 β-carotene bleaching assay 및 전자공여능 측정 결과와 동일한 결과를 보였으며, 이는 칠면초 butanol 추출물이 높은 항산화 활성을 가지고 있음을 의미한다.
- 33 mg/g으로 분획물 중 가장 높았다. 다음으로 butanol, methanol 추출물 순으로 17.31 mg/g, 2.33 mg/g이었으며, water 추출물에서는 폴리페놀이 검출되지 않아 추출용매에 따른 폴리페놀 함량에 차이가 있음을 알 수 있었다. 건조된 함초 1.
- 따라서 water 추출물에는 비타민, 단백질이나 천연다당류와 같은 비페놀 류의 항산화 물질이 있는 것으로 예측된다. 또한, 칠면초 각 분획 추출물의 다른 항산화 측정 방법으로 확인된 활성의 차이는 각 분획마다 다른 항산화 기작을 하는 화합물이 있다는 것을 의미한다. 이러한 결과들로부터 칠면초 추출물의 항산화 활성은 합성 항산화제를 대체할 천연 항산화제로서의 기능성 소재로서 활용가능성을 제시한다고 할 수 있다.
- 모든 실험구간에서 저장 시간이 경과함에 따라 TBARS 값은 증가하는 경향이었다(p<0.05).
- -TPTZ)으로 환원되는 원리를 이용한 것으로 대부분의 항산화제가 환원력을 가지고 있다는 점에 착안하여 고안되어진 방법이다. 실험 결과 butanol 추출물의 FRAP value가 2.42 mM로 가장 높았으며 ethyl acetate, methanol, water 추출물 순으로 1.99, 0.52, 0.27 mM로 나타났다(Table 1). Butanol 추출물과 ethyl acetate 추출물은 모두 중간 정도의 항산화 활성(FRAP 값이 0.
- 05). 저장 시간이 경과함에 따른 지질산패도 증가 정도가 매우 낮은 BHA와 ascorbic acid에 유사하게 칠면초 추출물의 증가도는 무처리 군에 비해 낮은 TBARS 값을 나타내어 칠면초 추출물이 돈육 내 지질산패를 저하시킴을 알 수 있었다. 특히, methanol 및 ethyl acetate 추출물은 다른 추출물에 비해 낮은 정도의 TBARS value를 나타내어 methanol 및 ethyl acetate 추출물의 높은 항산화능을 확인할 수 있었다.
- 3에 나타내었다. 칠면초 butanol 추출물의 DPPH 라디칼 소거능은 77.46%로 나타났으며 ethyl acetate, methanol 및 water 추출물 순으로 74.43, 47.99, 및 27.70%의 라디칼 소거능이 나타났다. 칠면초 butanol 추출물의 라디칼 소거능은 칠면초 water 추출물의 세배에 해당하는 높은 라디칼 소거능을 나타내었다.
- 70%의 라디칼 소거능이 나타났다. 칠면초 butanol 추출물의 라디칼 소거능은 칠면초 water 추출물의 세배에 해당하는 높은 라디칼 소거능을 나타내었다. 칠면초 분획 추출물이 DPPH 라디칼에 전자를 제공함으로써 산화의 원인인 유리 라디칼을 안정화 시키는 역할을 함으로써 항산화 활성을 나타낸다.
- 무첨가군에는 시료 대신 methanol을 첨가하여 실험하였다. 칠면초 butanol 추출물이 다른 추출물보다 흡광도의 감소 정도가 더 적었으며 다음으로 ethyl acetate, methanol, water 추출물 순이었다. Butanol 추출물과 ethyl acetate 추출물의 탈색은 유의적으로 차이가 있었고, methanol, water 추출물은 무첨가군과 비슷한 정도의 활성을 나타내었다.
- 칠면초 분획 추출물 중 butanol 추출물은 전자공여능, β-carotene bleaching assay 및 FRAP 측정 결과 가장 높은 항산화 활성을 보여주었고, ethyl acetate 추출물은 폴리페놀 및 TBARS, 전자공유능, FRAP 측정 실험에서 높은 항산화 활성을 보여주었다.
- 칠면초(Suaeda japonica)를 식품 및 공중보건 산업에서 활용하기 위한 기초자료를 마련하기 위하여 항산화성을 측정해 보았다. 칠면초 분획 추출물의 폴리페놀 함량을 측정한결과 ethyl acetate 추출물의 폴리페놀 함량이 21.33 mg/g으로 나타났고, 다음으로 butanol(17.31 mg/g), methanol(2.33 mg/g) 순이었으며, water 추출물에서는 폴리페놀이 검출되지 않았다. β-carotene bleaching assay를 측정한 결과 칠면초 butanol 추출물의 흡광도 감소 정도가 가장 적었고 다음으로 ethyl acetate, methanol 및 water 추출물 순으로 나타났다.
- 42 mM로 가장 높게 나타났다. 칠면초 추출물은 모두 무처리군보다 낮은 지질산패도(TBARS)를 나타내었으며, 특히 methanol 및 ethyl acetate 추출물이 높은 지질산패 저하능을 나타내었다. Butanol 추출물은 전자공여능, β-carotene bleaching assay 및 FRAP 실험에서 가장 높은 항산화 활성을 보여주었고, ethyl acetate 추출물은 폴리페놀 및 TBARS 측정 실험에서 높은 항산화 활성을 나타내어 칠면초 각각의 추출물에 다양한 항산화를 갖는 항산화제가 존재하는 것을 확인할 수 있었다.
- β-carotene bleaching assay를 측정한 결과 칠면초 butanol 추출물의 흡광도 감소 정도가 가장 적었고 다음으로 ethyl acetate, methanol 및 water 추출물 순으로 나타났다. 칠면초 추출물의 DPPH 라디칼 소거능을 측정한 결과 butanol, ethyl acetate, methanol 및 water 추출물 순으로 각각 77.46, 74.43, 47.99 및 27.70%로 나타났다. FRAP 측정결과 butanol 추출물의 FRAP value가 2.
- 저장 시간이 경과함에 따른 지질산패도 증가 정도가 매우 낮은 BHA와 ascorbic acid에 유사하게 칠면초 추출물의 증가도는 무처리 군에 비해 낮은 TBARS 값을 나타내어 칠면초 추출물이 돈육 내 지질산패를 저하시킴을 알 수 있었다. 특히, methanol 및 ethyl acetate 추출물은 다른 추출물에 비해 낮은 정도의 TBARS value를 나타내어 methanol 및 ethyl acetate 추출물의 높은 항산화능을 확인할 수 있었다. 본 연구 결과를 앞선 항산화 활성 실험과 비교하여 보면 methanol, butanol, ethyl acetate 추출물들에는 서로 다른 기작을 갖는 항산화 활성 물질들이 존재한다고 사료된다.
- 1에 나타내었다. 폴리페놀 함량을 측정한 결과 ethyl acetate 추출물의 폴리페놀 함량이 21.33 mg/g으로 분획물 중 가장 높았다. 다음으로 butanol, methanol 추출물 순으로 17.
후속연구
- 또한, 칠면초 각 분획 추출물의 다른 항산화 측정 방법으로 확인된 활성의 차이는 각 분획마다 다른 항산화 기작을 하는 화합물이 있다는 것을 의미한다. 이러한 결과들로부터 칠면초 추출물의 항산화 활성은 합성 항산화제를 대체할 천연 항산화제로서의 기능성 소재로서 활용가능성을 제시한다고 할 수 있다.
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